微萃取技术在农药残留分析中的应用课件

微萃取技术在农药残留分析中的应用

（Applicationofmicreoxtractiontechniquesinpesticideresidueanalysis）报告人：赵尔成北京市农林科学院植保环保所2011年3月31日微萃取技术在农药残留分析中的应用

（Application内容微萃取简介SPME的原理及其应用SME的原理及其应用存在问题以及展望内容微萃取简介微萃取简介一个完整的农药残留分析方法包括样品前处理和仪器分析两个部分，其中样本前处理时间大约占到整个分析方法的60%左右。新的色谱方法、机理、检测、联用、自动化、智能化等方向都有许多新的进展。但实际上，目前的色谱分析前处理技术却相对落在了后面液液萃取很难同时实现净化、浓缩、高效预分离；步骤繁多、费时(损失与误差)；溶剂昂贵、污染环境；较难自动化或联用(大批量)；样品易乳化；在浓缩过程中有机溶剂中的痕量杂质将被富集。

底溶剂或者无溶剂化、操作简单的前处理方法是当前样品前处理研究的热点之一。微萃取简介一个完整的农药残留分析方法包括样品前处理和仪器分析微萃取技术简介

微萃取技术作为一种环境友好型的样品前处理技术，适应了当前绿色化学发展的需要，包括固相微萃取（solidphasemicroextraction，SPME）溶剂微萃取（solventmicroextraction，SME）、微固相萃取（microsolidphaseextraction,u-SPE）微萃取技术简介微萃取技术作为一种环境友好型的样品前处SPME的发展历史1989年，加拿大滑铁卢大学的Pawliszyn提出，1993年，商品化Fiber-SPME（Supelco公司），目前已经有7种商品化的萃取头，并在1995年获得R&D100大奖。美国化学会AnalyticalChemistry杂志也将其评为1990-2000年分析化学领域六个最伟大的创意之一。该技术目前已广泛应用于环境、食品、药物、香料、毒理和法医多个方面。自SPME技术发明该技术以来，已有数千篇相关的SCI论文发表。

SPME的发展历史1989年，加拿大滑铁卢大学的Pawlis微萃取技术在农药残留分析中的应用课件不同的SPME萃取装置不同的SPME萃取装置8SPME装置纤维状（fiber）的SPME主流8SPME装置纤维状（fiber）的SPME主流In-tubeSPMESBSEIn-tubeSPMESBSESPME操作步骤萃取过程（DI，HS）解吸过程整个萃取过程无需溶剂，集萃取、浓缩步骤SPME操作步骤萃取过程（DI，HS）SPME的基本理论٭٭٭

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液液萃取SPME:非完全萃取VS完全萃取SPME的基本理论٭٭٭٭٭٭٭SPME的基本理论

吸收VS吸附SPME的基本理论

吸收VS吸附平衡理论Kfs:

待分析物在涂层和样品基质中的分配系数Vf:涂层体积Vs:样品的体积C0:样品中待分析物质的初始浓度Kfs:待分析物在涂层和样品基质中的分配系数

非平衡理论

A：涂层的表面积m1,m2:分析物在样品和固相涂层中的质量转移系数（m=D/δ,D扩散系数；δ：涂层厚度）t:提取时间A：涂层的表面积商业化萃取头的种类商业化萃取头的种类新型的SPME萃取涂层新型SPME萃取涂层是目前SPME技术研究的热点之一新型的SPME萃取涂层新型SPME萃取涂层是目前SPME技术实验室自制涂层之溶胶-凝胶法实验室自制涂层之溶胶-凝胶法实验室自制涂层之溶胶-凝胶法实验室自制涂层应用最多的方法是溶胶-凝胶法，此外，电化学沉淀法、分子印迹聚合法等实验室自制涂层之溶胶-凝胶法实验室自制涂层应用最多的方法是溶SPME操作过程中的影响因素SPME操作过程中的影响因素（1）萃取头萃取头应由萃取组分的分配系数、极性、沸点等参数决定，在同一个样品中因萃取头的不同可使其中某个组分得到最佳萃取，而其它组分则可能受到抑制。依据相似相溶的原则，目前最常用的萃取头有如下几种：（a）聚二甲氧基硅烷（PDMS）类：厚膜（100um）适于分析水溶液中低沸点、低极性的物质，如苯类，有机合成农药等；薄膜（7um）适于分析中等沸点和高沸点的物质，如苯甲酸酯，多环芳烃等；（b）聚丙烯酸酯（PA）类：适于分离酚等强极性化合物。SPME萃取条件的选择（1）萃取头SPME萃取条件的选择（2）萃取时间萃取时间主要是指达到平衡所需要的时间。而平衡时间往往取决于多种因素，如分配系数，物质的扩散速度、样品基体、样品体积、萃取膜厚、样品的温度等。实际上，为缩短萃取时间没有必要等到完全平衡。通常萃取时间为5-20min即可。但萃取时间要保持一致，以提高分析的重现性。（3）改善萃取效果的方法（a）搅拌：搅拌可促进样品均一化和加快物质的扩散速度，有利于萃取平衡的建立；（b）加温：尤其在顶空固相微萃取时，适当加温可提高液上气体的浓度，一般加温50-90℃。（2）萃取时间（c）加无机盐：在水溶液中加入硫酸铵、氯化钠等无机盐至饱和可降低有机化合物的溶解度，使分配系数提高；（d）调节pH值：萃取酸性或碱性化合物时，通过调节样品的pH值可改善组分的亲脂性，从而大大提高萃取效率。（e）衍生化：在元素形态分析中，由于大多数目标化合物以离子形式存在，衍生尤为重要。在实际分析应用中，对于一个给定的分析物，首先应根据分析物选择合适的萃取涂层和涂层厚度，然后根据样品的基质和待测物的挥发度来选择适当的萃取方式。（c）加无机盐：在水溶液中加入硫酸铵、氯化钠等无机盐至饱和可SPME使用时应注意的问题各种萃取涂层必须在推荐的最高使用温度下使用，防止涂层受热分解涂层不能直接用于纯有机相和高盐溶液小心操作，防止涂层纤维折断与GC联用时，需更换专用的SPME进样衬管以及进样垫SPME使用时应注意的问题各种萃取涂层必须在推荐的最高使用温SPME在农残分析中的应用SPME技术在农药残留分析中得到广泛的应用，Beltran2000年时在色谱A杂志上撰写了一篇综述，SPMEinpesticideresidueanalysis,1994年Eisert等人使用PDMS萃取头分析了水体中的有机磷农药残留，这是分析农残的最早的一篇文章分析。自1996-2000年大约有400篇SPME技术的论文，其中有60篇左右是用来分析农药残留的，约占15%。60篇文献中，大约70%是做有机磷农药、有机氯农药和三嗪类除草剂。从分析的样本来看，覆盖了水体、土壤、果汁饮料、生物样本等，其中以水体为主。SPME在农残分析中的应用SPME技术在农药残留分析中得到广SPME在农残分析中的应用早期的农药残留分析多使用PDMS和PA等已经商品化的萃取头，最近研究的热点是开发新型的萃取头，如基于分子印迹材料材料的SPME萃取头。国内中山大学、武汉大学研究的比较多。SPME在农残分析中的应用早期的农药残留分析多使用PDMS和MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍SPME的发展方向

新形式SPME技术的研究萃取相种类萃取相的制作技术应用领域的进一步扩展

小结：SPME的发展方向小结：溶剂微萃取（solventmicroextractionSME）微萃取技术在农药残留分析中的应用课件SDME液液萃取（liquid-liquidextraction,LLE）大量有机溶剂劳动强度大浓缩后，有机溶剂中的杂质也会被浓缩。1996年，Jeannot和Cantwell,介绍了一种solventmicroextractionintoasingledrop，其基本原理与传统的

LLE相似，操作简单、使用有机溶剂少，这可能是关于单滴微萃取（single-dropmicroextraction,SDME）的最早的一篇文献。也叫（liquid-phasemicroextractionLPME）。Anal.Chem.1996,68,2236-2240SDME液液萃取（liquid-liquidextractsolventmicroextractionintoasingledropAnal.Chem.,1997,69:235-23;Ana1.Chem.,2002,74:2486-2492萃取方式A缺点：不能集萃取与进样于一体缺点：液滴不能过大,样品搅拌速度不能过大，常有气泡干扰BsolventmicroextractionintoaSME:按照萃取相种类可以分为两相LPME和三相LPME（也有文献称之为LPME，液相微萃取）按照操作模式可以分为：单液滴微萃取（single-dropmicroextraction,SDME）,基于中空纤维膜的液相微萃取(hollowfiberbasedliquid-phasemicroextraction,HF-LPME),(continousflowmicroextraction,CFME),分散液液微萃取（dispersiveliquid-liquidmicroextraction,DLLME）等多种根据萃取溶剂的状态分为单滴型和分散型溶剂微萃取溶剂微萃取（SME）SME:按照萃取相种类可以分为两相LPME和三相LPME（也SME的理论基础萃取平衡理论LPME是基于分析物在样本和极少量的萃取溶剂（或叫受体溶剂）之间的一个平衡分配过程，分析物在样本中的溶解度小，而在萃取溶剂中的溶解度很大，因此分析物很容易从样本中转移到萃取溶剂中，直到实现热力学平衡或萃取过程被终止。因此当达到萃取平衡时，对于两相LPME，萃取相中的目标分析物的量可以用下式来表示：

定量的理论基础之一对于三相LPME：对于顶空液相微萃取：SME的理论基础萃取平衡理论LPME是基于分析物在样本和极SME的理论基础动力学因素液－液萃取的一般速率方程为：积分后得到有机相中被分析物的浓度Co与时间的关系式：

其中k为表观速率速率常数，可以用下式来表示：定量依据之二SME的理论基础动力学因素定量依据之二SME的操作方式单液滴微萃取（SDME）Anal.Chem.1996,68,2236-2240SME的操作方式单液滴微萃取（SDME）Anal.Chem微萃取技术在农药残留分析中的应用课件微萃取技术在农药残留分析中的应用课件基于中空纤维膜的液相微萃取(HF-LPME)(a)HF-LPME装置；(b)搅拌子溶剂微萃取SME的操作方式基于中空纤维膜的液相微萃取(HF-LPME)(a)HF-L动态液相微萃取动态液相微萃取连续流动液滴微萃取（CFME）SME的操作方式连续流动液滴微萃取（CFME）SME的操作方式其他的单滴型溶剂微萃取方法

Fiber-in-tubeLPME固化SDME其他的单滴型溶剂微萃取方法Fiber-in-tubeLP以上所有这些SME操作方式称之为单滴型的SME，也就是第一代SME操作模式。萃取相以一种液滴的方式。与早期的SDME并无本质的区别。以上所有这些SME操作方式称之为单滴型的SME，也就是第一代影响SDME萃取效率的条件萃取溶剂萃取溶剂和样本的体积萃取时间的影响搅拌速度的影响盐和pH值的影响温度的影响基质效应

影响SDME萃取效率的条件萃取溶剂影响SDME萃取效率的条件萃取溶剂：选择的基本原理是液液萃取的“相似相溶原理”。两相LPME一般使用不溶于水的有机溶剂；顶空溶剂微萃取则要求萃取溶剂不能有太强的挥发性；三相则一般使用酸性或碱性水溶液萃取溶剂和样本的体积：萃取溶剂的体积大小对SDME的影响很大，因此在选择出合适的萃取溶剂后，一般要进行萃取溶剂的体积的选择。LPME如果和GC联用，则萃取相的体积一般为2μL左右，如果萃取溶剂的体积太大，则对于GC来讲没有实际意义，因为GC的最适合的进样体积一般小于3μL，而且对于SDME来说，如果液体体积太大，则很难在针头上挂住。如果LPME和HPLC联用，由于HPLC的进样体积比GC要大，因此萃取相的体积可以稍大一些。样本的体积则一般为5mL萃取时间：液相微萃取过程是一个基于目标分析物在样品和萃取溶剂之间一个动态分配平衡过程，从理论上讲随着萃取时间的延长，萃取效率将会逐渐增加。影响SDME萃取效率的条件萃取溶剂：选择的基本原理是液液萃取影响SDME萃取效率的条件搅拌速率：对样品进行搅拌，能加快水相和有机相间萃取平衡的建立，提高萃取效率，从而也缩短了萃取的时间。搅拌速率也不能太高，否则会产生气泡，液滴不稳定。盐效应：盐效应对LPME的萃取效率主要有两方面的影响：一是盐析效应，这方面的影响和LLE操作的影响是一致的，由于溶液离子强度的改变，使有机物在水中的溶解度下降，从而可以提高方法的萃取效率；另一方面，盐的加入会改变水溶液的黏度，从而影响了水的流动性，导致水溶液中目标分析物的传质速度变慢，降低了目标分析物从水相到液滴的转移速度，从而使萃取效率降低。影响SDME萃取效率的条件搅拌速率：对样品进行搅拌，能加快水盐和pH的影响pH的影响调节溶液的pH值对一些酸碱性的分析物会有直接的影响，可以改变其在水中的溶解度，从而提高萃取效率，尤其是在三相的LPME操作中，必须通过调节pH值的方法来改变其在水中的溶解度。如果目标分析物是酸性农药，则水相的pH必须是酸性的，萃取相一般为碱性的，使酸性农药萃取到有机溶剂中，然后被碱性的水溶液富集。从目前的文献研究来看，pH值在两相LPME操作中研究的不是很多，而且对萃取效率的影响也不是很明显。三相微萃取操作中，pH值的影响非常大，需要详细的研究。盐和pH的影响pH的影响温度的影响温度对顶空LPME的分析中具有很重要的意义，而对直接LPME萃取来说，影响不是很大，文献报道的大部分都是在室温的条件下进行萃取的。

温度的影响温度对顶空LPME的分析中具有很重要的意义，而对直基质效应基质效应指的实际样本中各种杂质对LPME萃取目标化合物的影响，目前的研究主要采用向水溶液中加入腐殖酸和甲醇的方法来评价基质效应的影响。

不同浓度的腐殖酸对SDME萃取酰胺类除草剂的影响基质效应基质效应指的实际样本中各种杂质对LPME萃取目标化合小结通过以上对影响SDME各种因素的综述可以看出，对于一个SDME萃取过程来说，每个影响因素都是不同的，而且各个影响因素对不同的目标分析物会有不同的影响，很难直接将一个分析方法套用到分析别的化合物上，因此，要建立一个LPME方法必须对各个影响因素进行研究，才能建立最佳的萃取方法。

要建立一个完整的SDME方法，先将目标化合物一定浓度稀释到纯净水溶液中，对以上各个影响因素进行优化，最后将其应用到实际样本。多采用计算相对回收率的方法，因此不需要标准溶液！小结通过以上对影响SDME各种因素的综述可以看出，对于一个S采用SDME分析水体中的5种酰胺类除草剂

实验部分：目标分析物：甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺和异丙甲草胺

分析仪器：GC-uECD操作步骤：操作过程见示意图操作中注意的问题：

实验前，要用萃取有机溶剂将微量注射器清洗10次以上，以消灭注射器中的空气。

注射器插入的深度要保持一致。

SDME萃取装置示意图采用SDME分析水体中的5种酰胺类除草剂实验部分：SDME结果与讨论

SDME萃取条件的优化

为了获得最佳的萃取效果，本实验把影响目标分析物在有机微液滴和水样中分配的参数进行了优化。优化的参数包括：萃取溶剂的种类和体积、萃取时间、搅拌速度、离子强度。每次实验均平行做三次，以峰面积的平均值进行比较。

结果与讨论SDME萃取条件的优化萃取溶剂的选择萃取溶剂对SDME萃取效率的影响（其中1到6分别指甲草胺、乙草胺、异丙甲草胺、丙草胺和丁草胺）本实验中选择甲苯作为萃取溶剂萃取溶剂的选择萃取溶剂对SDME萃取效率的影响（其中1到6分萃取溶剂体积对萃取效率的影响不同的萃取溶剂体积对SDME萃取效率的影响，根据上图选择1.6uL的萃取溶剂萃取萃取溶剂体积对萃取效率的影响不同的萃取溶剂体积对SDME萃取萃取时间对SDME萃取效率的影响不同的萃取时间对SDME萃取效率的影响萃取时间对SDME萃取效率的影响不同的萃取时间对SDME萃取搅拌速率对SDME萃取效率的影响不同的搅拌速率对SDME萃取效率的影响，在本实验中选择了400rpm的转速。搅拌速率对SDME萃取效率的影响不同的搅拌速率对SDME萃取盐效应水溶液中添加不同量的NaCl对SDME萃取效率的影响，选择不加盐的萃取条件。盐效应水溶液中添加不同量的NaCl对SDME萃取效率的影响，SDME-GC-μECD方法的评价

为了评价SDME的方法，按照以上优化的结果，采用以下条件：1.6μl的甲苯液滴作为萃取溶剂，采用5ml的水样，搅拌速率为400rpm，萃取时间是15min，不加盐。对方法线性、检出限、重现性等进行了研究表2-1SDME和GC-ECD方法联用分析5种除草剂的线性相关系数、精密度和检测限

除草剂浓度范围相关系数（r2）LODsa（μg/L）精密度（RSD，%）重复性b重现性c甲草胺0.05-20.0μg/L0.99970.00256.87.9乙草胺0.05-20.0μg/L0.99630.00366.18.3异丙甲草胺0.05-20.0μg/L0.99800.00718.79.1丙草胺0.05-20.0μg/L0.99890.00014.36.4丁草胺0.05-20.0μg/L0.99770.00069.410.3SDME-GC-μECD方法的评价为了评价SDME的方法，基质效应的影响腐殖酸(humicacid,HA)是一种天然有机高分子聚合物，广泛存在与自然界的水体中，是动植物残留通过微生物降解生成的产物，也是天然水中的主要的有机化合物，常用HA来作为基质研究其对SDME萃取的影响，从下图可以看出，低浓度的HA对萃取效率影响很小。当HA浓度大于10mg/L时，有一定的影响。不同浓度的腐殖酸对SDME萃取效率的影响

基质效应的影响腐殖酸(humicacid,HA)是一种天方法的应用性研究为了评价SDME在实际样品的应用，将该方法应用到自来水、两种河水中，将所用的水样用SDME-GC方法检测表2-2SDME方法分析水中除草剂的相对回收率、精密度和检出限除草剂自来水护城河河水小清河河水回收率RSDLODs回收率RSDLODs回收率RSDLODs甲草胺1024.80.0035889.70.0870948.10.0340乙草胺1015.20.00388510.60.0900899.50.0270异丙甲草胺1026.90.00898711.50.1140867.20.0580丙草胺963.90.0002996.80.0230985.70.0057丁草胺1007.80.0009808.40.0960836.30.0076方法的应用性研究为了评价SDME在实际样品的应用，将该方法应SDME在农药残留分析中的应用图2-7使用SDME方法分析护城河河水种添加GC-μECD色谱图，添加浓度为5μg/L，其中（1）甲草胺；（2）乙草胺；（3）异丙甲草胺；（4）丙草胺；（5）丁草胺。

SDME在农药残留分析中的应用图2-7使用SDME方法分SDME与SPME分析水体中酰胺类除草剂的比较本方法与另外一种常用的微萃取方法SPME做了比较，作为两种不同的微萃取方法，都有共同点：都是不完全萃取的方法，都有快速、简单的优点，都是集萃取、浓缩和进样于一体的前处理方法。

SDME和SPME在方法的灵敏度上没有大的区别，不过在方法的精密度上，SPME要更好一些。但是SPME操作起来需要专门的固相微萃取针，成本较SDME要高很多，进样时需要解吸附的过程，有样本记忆效应，而SDME进样时很简单。表2-3的数据来自文献journalofenvironmental.Minotoring2001,3,505-508,使用的方法是SPME-GC-ECD

表2-3SPME检测几种除草剂的LODs和RSD除草剂LOD(μg/L)R.S.D.(%)甲草胺0.0100.92乙草胺0.0100.84异丙甲草胺0.0051.82丙草胺0.0152.63丁草胺0.0101.44SDME与SPME分析水体中酰胺类除草剂的比较本方法与另外一SDME在农药残留分析中的应用

SDME自从1996年开始，到现在已经在农药残留分析中有广泛的应用，发表的文章逐年增多，目前有超过多篇的SCI文章发表，覆盖了包括杀虫剂、除草剂杀菌剂的多种农药。从分析的样本来看，主要以液体样本为主，固体样本则相对较少。这主要是因为SDME比较适合分析液体样本，而固体样本则需要首先使用有机溶剂将其萃取出来，然后再将萃取溶液浓缩或者用水稀释的方法，在用LPME富集。特点：操作非常简单，只需要一个搅拌器、一个样品瓶、一个微量进样器就可以进行操作。缺点：液滴的体积小，液滴不太稳定重现性差，萃取时间比较长。

SDME在农药残留分析中的应用SDME自从1996年开始，SDME在农药残留分析中的应用SDME在农药残留分析中的应用微萃取技术在农药残留分析中的应用课件LPME在农药残留分析中的应用文章发表在2006年，JournalofChromatographyASDME分析果汁中的农药残留LPME在农药残留分析中的应用文章发表在2006年，Jour

分散液液微萃取（DLLME）

分散液液微萃取（DLLME）DLLME的操作流程示意图与单滴微萃取方式相比，萃取溶剂由一个液滴分散成了很多个小的液滴，萃取效率更高，可以将一些目标化合物从5mL水中富集到5uL的萃取相中，理论上可以达到1000倍。分散液液微萃取（DLLME）DLLME的操作流程示意图与单滴DLLME的技术原理分散液相微萃取相当于微型化的液液萃取,是基于目标分析物在样品溶液和小体积的萃取剂之间平衡分配的过程。分配系数K为达到平衡时,分析物在萃取剂中和样品溶液中浓度的比值。分散液相微萃取只适用于亲脂性高或中等的分析物(K>500),而对于具有酸碱性的分析物,可通过控制样品溶液的pH值使分析物以非离子化状态存在,从而提高分配系数。DLLME的技术原理分散液相微萃取相当于微型化的液液萃取,是DLLME的技术原理DLLME萃取效率的计算：富集倍数的计算

回收率的计算（绝对回收率）：DLLME的绝对回收率可以达到80%以上，远大于其他的微萃取方法DLLME的技术原理DLLME萃取效率的计算：DLLME的绝影响DLLME萃取效率的因素萃取溶剂：萃取剂的选择是影响萃取效率的重要因素。萃取剂需满足两个条件:一是其密度必须大于水,这样才能通过离心的方法把水溶液与萃取剂分离;二是萃取剂要不溶于水而且对待测物的溶解能力要大,以保证取得良好的萃取效率。卤代烃的密度都比较大,所以一般都选用卤代烃为萃取剂,如卤苯、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷及四氯乙烷(烯)等，目前的热点之一是基于离子液体的DLLME技术。影响DLLME萃取效率的因素萃取溶剂：萃取剂的选择是影响萃取影响DLLME萃取效率的因素分散剂的选择：是影响萃取效率的另一个关键因素,要求分散剂不仅在萃取剂中有良好的溶解性而且能与水互溶,即形成一个水/分散剂/萃取剂的乳浊液体系,增大萃取剂与待测物的接触面积,从而提高萃取效率,常用的分散剂包括甲醇、乙醇、丙酮、乙腈及四氢呋喃等。萃取剂的体积：萃取剂体积直接影响该方法富集倍数的高低。随着所加萃取剂体积的增加,最后离心得到的有机相体积也随之增加,使有机相中待测物的浓度降低。虽然回收率基本保持恒定,但是富集倍数却明显下降,方法的灵敏度也随之降低。因此所选萃取剂体积应该既可以保持萃取的富集倍数较高又可以满足离心后进样测定时所需有机相的体积。一般加入5～100μL萃取剂。影响DLLME萃取效率的因素分散剂的选择：是影响萃取效率的另分散剂体积：直接影响“水/分散剂/萃取剂乳浊液体系”的形成,影响萃取剂在水中的分散程度的高低,从而影响萃取效率。一般需加入0.5～1.5mL分散剂。（影响不是很大）盐效应：一般随着离子强度的增加分析物和有机萃取剂在水相中的溶解度减小,利于提高回收率;同时所得到的有机相的体积增加,有机相中待测物的浓度降低,富集倍数显著下降。萃取时间：研究表明,萃取时间对DLLME萃取效率没有显著的影响,这是由于在溶液形成乳浊液之后萃取剂被均匀地分散在水相中,待测物可以迅速由水相转移到有机相并达到两相平衡。萃取时间短是分散液相微萃取的一个突出的优点。影响DLLME萃取效率的因素分散剂体积：直接影响“水/分散剂/萃取剂乳浊液体系”微萃取技术在农药残留分析中的应用课件微萃取技术在农药残留分析中的应用课件ⅡDLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留

在本部分的研究中，采用DLLEM技术作为前处理方法，分析了黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留。首先将蔬菜水果中的有机磷农药用乙腈提取，然后利用乙腈提取液作为DLLME的分散剂，将乙腈提取液中的有机磷农药富集到氯苯中。对影响DLLME萃取效率的相关实验参数进行了优化，最后将该方法应用到蔬菜和水果中，对残留分析方法进行了验证，并将这种新的前处理方法与传统的方法做了比较。ⅡDLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留在本部分的DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留实验部分

操作步骤：称取250g样品用食品处理器将其粉碎，混匀。然后称取10g粉碎的样品到50mL的PTFE离心管，加入10mL乙腈、4g无水硫酸镁、1g氯化钠，在振荡器上剧烈振荡1分钟后，在4000rpm下离心3分钟，将上层乙腈提取液分别用于接下来的操作。传统的方法：取5mL提取液置于50mL的烧瓶中，旋转蒸发的方式将其浓缩近干，水浴温度为45-50℃之间，然后用氮吹的方法将其吹干，然后用1mL的乙酸乙酯溶解残留物，基质匹配标样通过使用1mL的混合溶剂标样溶解空白样本的残留物的方法制备。

DLLME方法：5mL的纯净水置于10mL的具塞玻璃离心管里，将27μL氯苯加到1mL的乙腈提取液中，然后将提取液用1mL的注射器迅速加到水中，用手将离心管轻轻的混摇30秒钟，在4000rpm的转速下离心3min，然后将沉淀相用50μL的微量注射器转移到微型样品瓶中，进样仪器分析。见示意图DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留实验部分

DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留结果与讨论：

本方法开发的思路首先建立DLLME方法萃取水体中有机磷农药残留的方法，选择合适的分散剂，然后选择合适的有机溶剂将目标分析物从植物样本中有效的提取出来，最后将DLLME方法用在复杂固体样本中。本方法的关键就在于DLLME操作时能否有效的将目标分析物从提取液中富集到沉淀相中，其次就是提取溶剂的选择，提取溶剂要在DLLME操作中作为分散剂使用。同时考虑到植物样本中可能含有很多的杂质，为了简化样本前处理的操作步骤，决定采用火焰光度检测器，利用其对有机磷化合物的高度选择性，从而使得样本经过DDLME萃取、富集后就可以直接进行气相色谱分析。

DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留结果与讨论：DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留萃取溶剂的选择：

选择的原则是萃取溶剂的密度比水大，具有一定的萃取效率能够直接进GC分析。在本方法中通过过3种有机溶剂的考察，选择氯苯作为萃取溶剂。图3-1DLLME使用不同的萃取溶剂对有机磷农药的萃取效果DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留萃取溶剂的选择DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留萃取溶剂体积的选择：图3-2不同的萃取溶剂体积下，DLLME萃取OPPs的回收率图3-3不同的萃取溶剂体积下，DLLME萃取OPPs的富集倍数结论：由以上两个图可以看出，随着萃取溶剂体积从18uL增加到32uL回收率变化不是很明显，但是富集倍数在逐渐下降。选择27uL的萃取溶剂体积是为了满足GC自动进样器的使用要求。DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留萃取溶剂体积的DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留分散剂的选择：本实验的分散剂还要同时作为提取溶剂使用。图3-4不同的分散剂对DLLME萃取OPPs回收率影响图3-5不同的分散溶剂体积下，DLLME萃取OPPs的富集倍数结论：丙酮和乙腈都可以可以作为萃取溶剂，体积为1mLDLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留分散剂的选择：DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留萃取时间的选择图3-6不同的萃取时间下DLLME萃取OPPs的回收率DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留萃取时间的选择DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留DLLME萃取条件的优化之盐效应：图3-7盐效应对DLLME萃取OPPs的回收率的影响图3-8盐效应对DLLME萃取OPPs的富集倍数的影响DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留DLLME萃取DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留DLLME-GC-FPD分析水中有机磷农药的评价使用DLLME分析了水体中的6种有机磷农药残留，结果见下表表3-1DLLME-GC-FPD方法联用分析6种有机磷农药的线性、相关系数、精密度和检测限.农药LODs(μg/L)LOQs(μg/L)RSD(%)*相关系数r2丙线磷0.0090.0274.30.9991甲基毒死蜱0.0100.0305.10.9990杀螟硫磷0.0130.0397.50.9978马拉硫磷0.0110.0449.10.9987毒死蜱0.0140.0422.40.9994丙溴磷0.0150.0448.80.9984备注：*在添加浓度为0.5μg/L的条件下计算DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留DLLME-GDLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留提取溶剂的选择以及基质效应的研究考了乙腈作为提取溶剂，使用基质匹配标样校正回收率的方法。表3-2使用乙腈作为提取溶剂的回收率丙线磷甲基对硫磷杀螟硫磷马拉硫磷毒死蜱丙溴磷基质匹配标样100±3105±3102±4107±493±894±9纯溶剂标样109±3117±3138±4116±497±8125±9DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留提取溶剂的选择DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留提取溶剂作为分散溶剂的研究

考了乙腈提取液作为分散剂的萃取效果，结果如下，说明，使用DDLME方法可以将目标分析物从乙腈提取液富集到氯苯中。图3-9使用DLLME从水溶液和乙腈提取液的萃取效率比较

DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留提取溶剂作为分DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留DLLME-GC-FPD方法的验证

表3-3西瓜和黄瓜中有机磷农药的添加回收率添加浓度(μg/kg)丙线磷甲基对硫磷杀螟硫磷马拉硫磷毒死蜱丙溴磷0.50a82±7100±8103±3106±595±885±30.50b73±584±791±686±786±480±42.0a67±5105±6111±5102±6110±874±42.0b76±2107±596±2103±570±971±720.0a70±3102±585±495±293±983±520.0b71±6108±7106±7105±7102±375±3DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留DLLME-GDLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留图3-10使用DLLME方法分析黄瓜的添加6种OPPs的GC-μFPD色谱图，添加浓度在1μg/Kg，（1）丙线磷；（2）甲基对硫磷；（3）杀螟硫磷；（4）马拉硫磷；（5）毒死蜱；（5）丙溴磷。DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留图3-10DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留DLLME方法与传统前处理方法的比较

DLLME操作更简单，富集倍数高，不需要旋转蒸发，使用有机溶剂少。表3-4DLLME和传统的前处理方法的比较项目丙线磷甲基对硫磷杀螟硫磷马拉硫磷毒死蜱丙溴磷传统方法的富集倍数555555DLLME的富集倍数415049504843LOD(μg/kg)a0.80.91.31.41.82.0LOD(μg/kg)b0.100.100.150.110.160.19本部分研究是第一篇应用DLLME技术到固体上的文章，已发表在J.Chromatogr.A上，被广泛引用DLLME技术分析黄瓜和西瓜中的有机磷农药残留DLLME方法微萃取技术在农药残留分析中的应用课件DLLME技术最近的发展基于离子液体的DLLME技术温控型Zhou等人，通过升高和降低温度实现分散和沉淀的过程超声乳化型DLLME技术最近的发展基于离子液体的DLLME技术DLLME技术最近的发展DLLME技术最近的发展使用密度小于水的DLLME方法

使用密度小于水的萃取溶剂方法使用密度小于水的DLLME方法

使用密度小于水的萃取溶剂方法SolventterminatedDLLMEmethodSolventterminatedDLLMEmethoDLLME还可以与其它的前处理方法结合，Assadi等人将DLLME与SPE技术结合用于分析水体中的氯苯酚，富集倍数可达17000倍以上，目标物先从100毫升的水中富集到100mg的SPE小柱，然后用丙酮洗脱，洗脱液可以用于DLLME技术的分散剂。WU等人使用DLLME与DSPE技术，分析了土壤中4种磺酰脲类除草剂DLLME还可以与其它的前处理方法结合，Assadi等人将D总结SME和SPME的比较：少量溶剂VS无溶剂，成本低VS高可研究的领域：SPME新的涂层开发及其应应用（创新难）

SME：新型SME技术的开发、新型的应用总结SME和SPME的比较：少量溶剂VS无溶剂，成本低VS高存在问题以及展望存在问题：还不能作为标准方法为人们所接受；在农药残留分析中的应用仍以液体样本为主；净化效果有待进一步提高；方法的适用性仍然有一定的局限性。存在问题以及展望存在问题：还不能作为标准方法为人们所接受；在

谢谢大家！微萃取技术在农药残留分析中的应用课件微萃取技术在农药残留分析中的应用

（Applicationofmicreoxtractiontechniquesinpesticideresidueanalysis）报告人：赵尔成北京市农林科学院植保环保所2011年3月31日微萃取技术在农药残留分析中的应用

（Application内容微萃取简介SPME的原理及其应用SME的原理及其应用存在问题以及展望内容微萃取简介微萃取简介一个完整的农药残留分析方法包括样品前处理和仪器分析两个部分，其中样本前处理时间大约占到整个分析方法的60%左右。新的色谱方法、机理、检测、联用、自动化、智能化等方向都有许多新的进展。但实际上，目前的色谱分析前处理技术却相对落在了后面液液萃取很难同时实现净化、浓缩、高效预分离；步骤繁多、费时(损失与误差)；溶剂昂贵、污染环境；较难自动化或联用(大批量)；样品易乳化；在浓缩过程中有机溶剂中的痕量杂质将被富集。

底溶剂或者无溶剂化、操作简单的前处理方法是当前样品前处理研究的热点之一。微萃取简介一个完整的农药残留分析方法包括样品前处理和仪器分析微萃取技术简介

微萃取技术作为一种环境友好型的样品前处理技术，适应了当前绿色化学发展的需要，包括固相微萃取（solidphasemicroextraction，SPME）溶剂微萃取（solventmicroextraction，SME）、微固相萃取（microsolidphaseextraction,u-SPE）微萃取技术简介微萃取技术作为一种环境友好型的样品前处SPME的发展历史1989年，加拿大滑铁卢大学的Pawliszyn提出，1993年，商品化Fiber-SPME（Supelco公司），目前已经有7种商品化的萃取头，并在1995年获得R&D100大奖。美国化学会AnalyticalChemistry杂志也将其评为1990-2000年分析化学领域六个最伟大的创意之一。该技术目前已广泛应用于环境、食品、药物、香料、毒理和法医多个方面。自SPME技术发明该技术以来，已有数千篇相关的SCI论文发表。

SPME的发展历史1989年，加拿大滑铁卢大学的Pawlis微萃取技术在农药残留分析中的应用课件不同的SPME萃取装置不同的SPME萃取装置109SPME装置纤维状（fiber）的SPME主流8SPME装置纤维状（fiber）的SPME主流In-tubeSPMESBSEIn-tubeSPMESBSESPME操作步骤萃取过程（DI，HS）解吸过程整个萃取过程无需溶剂，集萃取、浓缩步骤SPME操作步骤萃取过程（DI，HS）SPME的基本理论٭٭٭

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液液萃取SPME:非完全萃取VS完全萃取SPME的基本理论٭٭٭٭٭٭٭SPME的基本理论

吸收VS吸附SPME的基本理论

吸收VS吸附平衡理论Kfs:

待分析物在涂层和样品基质中的分配系数Vf:涂层体积Vs:样品的体积C0:样品中待分析物质的初始浓度Kfs:待分析物在涂层和样品基质中的分配系数

非平衡理论

A：涂层的表面积m1,m2:分析物在样品和固相涂层中的质量转移系数（m=D/δ,D扩散系数；δ：涂层厚度）t:提取时间A：涂层的表面积商业化萃取头的种类商业化萃取头的种类新型的SPME萃取涂层新型SPME萃取涂层是目前SPME技术研究的热点之一新型的SPME萃取涂层新型SPME萃取涂层是目前SPME技术实验室自制涂层之溶胶-凝胶法实验室自制涂层之溶胶-凝胶法实验室自制涂层之溶胶-凝胶法实验室自制涂层应用最多的方法是溶胶-凝胶法，此外，电化学沉淀法、分子印迹聚合法等实验室自制涂层之溶胶-凝胶法实验室自制涂层应用最多的方法是溶SPME操作过程中的影响因素SPME操作过程中的影响因素（1）萃取头萃取头应由萃取组分的分配系数、极性、沸点等参数决定，在同一个样品中因萃取头的不同可使其中某个组分得到最佳萃取，而其它组分则可能受到抑制。依据相似相溶的原则，目前最常用的萃取头有如下几种：（a）聚二甲氧基硅烷（PDMS）类：厚膜（100um）适于分析水溶液中低沸点、低极性的物质，如苯类，有机合成农药等；薄膜（7um）适于分析中等沸点和高沸点的物质，如苯甲酸酯，多环芳烃等；（b）聚丙烯酸酯（PA）类：适于分离酚等强极性化合物。SPME萃取条件的选择（1）萃取头SPME萃取条件的选择（2）萃取时间萃取时间主要是指达到平衡所需要的时间。而平衡时间往往取决于多种因素，如分配系数，物质的扩散速度、样品基体、样品体积、萃取膜厚、样品的温度等。实际上，为缩短萃取时间没有必要等到完全平衡。通常萃取时间为5-20min即可。但萃取时间要保持一致，以提高分析的重现性。（3）改善萃取效果的方法（a）搅拌：搅拌可促进样品均一化和加快物质的扩散速度，有利于萃取平衡的建立；（b）加温：尤其在顶空固相微萃取时，适当加温可提高液上气体的浓度，一般加温50-90℃。（2）萃取时间（c）加无机盐：在水溶液中加入硫酸铵、氯化钠等无机盐至饱和可降低有机化合物的溶解度，使分配系数提高；（d）调节pH值：萃取酸性或碱性化合物时，通过调节样品的pH值可改善组分的亲脂性，从而大大提高萃取效率。（e）衍生化：在元素形态分析中，由于大多数目标化合物以离子形式存在，衍生尤为重要。在实际分析应用中，对于一个给定的分析物，首先应根据分析物选择合适的萃取涂层和涂层厚度，然后根据样品的基质和待测物的挥发度来选择适当的萃取方式。（c）加无机盐：在水溶液中加入硫酸铵、氯化钠等无机盐至饱和可SPME使用时应注意的问题各种萃取涂层必须在推荐的最高使用温度下使用，防止涂层受热分解涂层不能直接用于纯有机相和高盐溶液小心操作，防止涂层纤维折断与GC联用时，需更换专用的SPME进样衬管以及进样垫SPME使用时应注意的问题各种萃取涂层必须在推荐的最高使用温SPME在农残分析中的应用SPME技术在农药残留分析中得到广泛的应用，Beltran2000年时在色谱A杂志上撰写了一篇综述，SPMEinpesticideresidueanalysis,1994年Eisert等人使用PDMS萃取头分析了水体中的有机磷农药残留，这是分析农残的最早的一篇文章分析。自1996-2000年大约有400篇SPME技术的论文，其中有60篇左右是用来分析农药残留的，约占15%。60篇文献中，大约70%是做有机磷农药、有机氯农药和三嗪类除草剂。从分析的样本来看，覆盖了水体、土壤、果汁饮料、生物样本等，其中以水体为主。SPME在农残分析中的应用SPME技术在农药残留分析中得到广SPME在农残分析中的应用早期的农药残留分析多使用PDMS和PA等已经商品化的萃取头，最近研究的热点是开发新型的萃取头，如基于分子印迹材料材料的SPME萃取头。国内中山大学、武汉大学研究的比较多。SPME在农残分析中的应用早期的农药残留分析多使用PDMS和MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍MIP-SPME的文献介绍SPME的发展方向

新形式SPME技术的研究萃取相种类萃取相的制作技术应用领域的进一步扩展

小结：SPME的发展方向小结：溶剂微萃取（solventmicroextractionSME）微萃取技术在农药残留分析中的应用课件SDME液液萃取（liquid-liquidextraction,LLE）大量有机溶剂劳动强度大浓缩后，有机溶剂中的杂质也会被浓缩。1996年，Jeannot和Cantwell,介绍了一种solventmicroextractionintoasingledrop，其基本原理与传统的

LLE相似，操作简单、使用有机溶剂少，这可能是关于单滴微萃取（single-dropmicroextraction,SDME）的最早的一篇文献。也叫（liquid-phasemicroextractionLPME）。Anal.Chem.1996,68,2236-2240SDME液液萃取（liquid-liquidextractsolventmicroextractionintoasingledropAnal.Chem.,1997,69:235-23;Ana1.Chem.,2002,74:2486-2492萃取方式A缺点：不能集萃取与进样于一体缺点：液滴不能过大,样品搅拌速度不能过大，常有气泡干扰BsolventmicroextractionintoaSME:按照萃取相种类可以分为两相LPME和三相LPME（也有文献称之为LPME，液相微萃取）按照操作模式可以分为：单液滴微萃取（single-dropmicroextraction,SDME）,基于中空纤维膜的液相微萃取(hollowfiberbasedliquid-phasemicroextraction,HF-LPME),(continousflowmicroextraction,CFME),分散液液微萃取（dispersiveliquid-liquidmicroextraction,DLLME）等多种根据萃取溶剂的状态分为单滴型和分散型溶剂微萃取溶剂微萃取（SME）SME:按照萃取相种类可以分为两相LPME和三相LPME（也SME的理论基础萃取平衡理论LPME是基于分析物在样本和极少量的萃取溶剂（或叫受体溶剂）之间的一个平衡分配过程，分析物在样本中的溶解度小，而在萃取溶剂中的溶解度很大，因此分析物很容易从样本中转移到萃取溶剂中，直到实现热力学平衡或萃取过程被终止。因此当达到萃取平衡时，对于两相LPME，萃取相中的目标分析物的量可以用下式来表示：

定量的理论基础之一对于三相LPME：对于顶空液相微萃取：SME的理论基础萃取平衡理论LPME是基于分析物在样本和极SME的理论基础动力学因素液－液萃取的一般速率方程为：积分后得到有机相中被分析物的浓度Co与时间的关系式：

其中k为表观速率速率常数，可以用下式来表示：定量依据之二SME的理论基础动力学因素定量依据之二SME的操作方式单液滴微萃取（SDME）Anal.Chem.1996,68,2236-2240SME的操作方式单液滴微萃取（SDME）Anal.Chem微萃取技术在农药残留分析中的应用课件微萃取技术在农药残留分析中的应用课件基于中空纤维膜的液相微萃取(HF-LPME)(a)HF-LPME装置；(b)搅拌子溶剂微萃取SME的操作方式基于中空纤维膜的液相微萃取(HF-LPME)(a)HF-L动态液相微萃取动态液相微萃取连续流动液滴微萃取（CFME）SME的操作方式连续流动液滴微萃取（CFME）SME的操作方式其他的单滴型溶剂微萃取方法

Fiber-in-tubeLPME固化SDME其他的单滴型溶剂微萃取方法Fiber-in-tubeLP以上所有这些SME操作方式称之为单滴型的SME，也就是第一代SME操作模式。萃取相以一种液滴的方式。与早期的SDME并无本质的区别。以上所有这些SME操作方式称之为单滴型的SME，也就是第一代影响SDME萃取效率的条件萃取溶剂萃取溶剂和样本的体积萃取时间的影响搅拌速度的影响盐和pH值的影响温度的影响基质效应

影响SDME萃取效率的条件萃取溶剂影响SDME萃取效率的条件萃取溶剂：选择的基本原理是液液萃取的“相似相溶原理”。两相LPME一般使用不溶于水的有机溶剂；顶空溶剂微萃取则要求萃取溶剂不能有太强的挥发性；三相则一般使用酸性或碱性水溶液萃取溶剂和样本的体积：萃取溶剂的体积大小对SDME的影响很大，因此在选择出合适的萃取溶剂后，一般要进行萃取溶剂的体积的选择。LPME如果和GC联用，则萃取相的体积一般为2μL左右，如果萃取溶剂的体积太大，则对于GC来讲没有实际意义，因为GC的最适合的进样体积一般小于3μL，而且对于SDME来说，如果液体体积太大，则很难在针头上挂住。如果LPME和HPLC联用，由于HPLC的进样体积比GC要大，因此萃取相的体积可以稍大一些。样本的体积则一般为5mL萃取时间：液相微萃取过程是一个基于目标分析物在样品和萃取溶剂之间一个动态分配平衡过程，从理论上讲随着萃取时间的延长，萃取效率将会逐渐增加。影响SDME萃取效率的条件萃取溶剂：选择的基本原理是液液萃取影响SDME萃取效率的条件搅拌速率：对样品进行搅拌，能加快水相和有机相间萃取平衡的建立，提高萃取效率，从而也缩短了萃取的时间。搅拌速率也不能太高，否则会产生气泡，液滴不稳定。盐效应：盐效应对LPME的萃取效率主要有两方面的影响：一是盐析效应，这方面的影响和LLE操作的影响是一致的，由于溶液离子强度的改变，使有机物在水中的溶解度下降，从而可以提高方法的萃取效率；另一方面，盐的加入会改变水溶液的黏度，从而影响了水的流动性，导致水溶液中目标分析物的传质速度变慢，降低了目标分析物从水相到液滴的转移速度，从而使萃取效率降低。影响SDME萃取效率的条件搅拌速率：对样品进行搅拌，能加快水盐和pH的影响pH的影响调节溶液的pH值对一些酸碱性的分析物会有直接的影响，可以改变其在水中的溶解度，从而提高萃取效率，尤其是在三相的LPME操作中，必须通过调节pH值的方法来改变其在水中的溶解度。如果目标分析物是酸性农药，则水相的pH必须是酸性的，萃取相一般为碱性的，使酸性农药萃取到有机溶剂中，然后被碱性的水溶液富集。从目前的文献研究来看，pH值在两相LPME操作中研究的不是很多，而且对萃取效率的影响也不是很明显。三相微萃取操作中，pH值的影响非常大，需要详细的研究。盐和pH的影响pH的影响温度的影响温度对顶空LPME的分析中具有很重要的意义，而对直接LPME萃取来说，影响不是很大，文献报道的大部分都是在室温的条件下进行萃取的。

温度的影响温度对顶空LPME的分析中具有很重要的意义，而对直基质效应基质效应指的实际样本中各种杂质对LPME萃取目标化合物的影响，目前的研究主要采用向水溶液中加入腐殖酸和甲醇的方法来评价基质效应的影响。

不同浓度的腐殖酸对SDME萃取酰胺类除草剂的影响基质效应基质效应指的实际样本中各种杂质对LPME萃取目标化合小结通过以上对影响SDME各种因素的综述可以看出，对于一个SDME萃取过程来说，每个影响因素都是不同的，而且各个影响因素对不同的目标分析物会有不同的影响，很难直接将一个分析方法套用到分析别的化合物上，因此，要建立一个LPME方法必须对各个影响因素进行研究，才能建立最佳的萃取方法。

要建立一个完整的SDME方法，先将目标化合物一定浓度稀释到纯净水溶液中，对以上各个影响因素进行优化，最后将其应用到实际样本。多采用计算相对回收率的方法，因此不需要标准溶液！小结通过以上对影响SDME各种因素的综述可以看出，对于一个S采用SDME分析水体中的5种酰胺类除草剂

实验部分：目标分析物：甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺和异丙甲草胺

分析仪器：GC-uECD操作步骤：操作过程见示意图操作中注意的问题：

实验前，要用萃取有机溶剂将微量注射器清洗10次以上，以消灭注射器中的空气。

注射器插入的深度要保持一致。

SDME萃取装置示意图采用SDME分析水体中的5种酰胺类除草剂实验部分：SDME结果与讨论

SDME萃取条件的优化

为了获得最佳的萃取效果，本实验把影响目标分析物在有机微液滴和水样中分配的参数进行了优化。优化的参数包括：萃取溶剂的种类和体积、萃取时间、搅拌速度、离子强度。每次实验均平行做三次，以峰面积的平均值进行比较。

结果与讨论SDME萃取条件的优化萃取溶剂的选择萃取溶剂对SDME萃取效率的影响（其中1到6分别指甲草胺、乙草胺、异丙甲草胺、丙草胺和丁草胺）本实验中选择甲苯作为萃取溶剂萃取溶剂的选择萃取溶剂对SDME萃取效率的影响（其中1到6分萃取溶剂体积对萃取效率的影响不同的萃取溶剂体积对SDME萃取效率的影响，根据上图选择1.6uL的萃取溶剂萃取萃取溶剂体积对萃取效率的影响不同的萃取溶剂体积对SDME萃取萃取时间对SDME萃取效率的影响不同的萃取时间对SDME萃取效率的影响萃取时间对SDME萃取效率的影响不同的萃取时间对SDME萃取搅拌速率对SDME萃取效率的影响不同的搅拌速率对SDME萃取效率的影响，在本实验中选择了400rpm的转速。搅拌速率对SDME萃取效率的影响不同的搅拌速率对SDME萃取盐效应水溶液中添加不同量的NaCl对SDME萃取效率的影响，选择不加盐的萃取条件。盐效应水溶液中添加不同量的NaCl对SDME萃取效率的影响，SDME-GC-μECD方法的评价

为了评价SDME的方法，按照以上优化的结果，采用以下条件：1.6μl的甲苯液滴作为萃取溶剂，采用5ml的水样，搅拌速率为400rpm，萃取时间是15min，不加盐。对方法线性、检出限、重现性等进行了研究表2-1SDME和GC-ECD方法联用分析5种除草剂的线性相关系数、精密度和检测限

除草剂浓度范围相关系数（r2）LODsa（μg/L）精密度（RSD，%）重复性b重现性c甲草胺0.05-20.0μg/L0.99970.00256.87.9乙草胺0.05-20.0μg/L0.99630.00366.18.3异丙甲草胺0.05-20.0μg/L0.99800.00718.79.1丙草胺0.05-20.0μg/L0.99890.00014.36.4丁草胺0.05-20.0μg/L0.99770.00069.410.3SDME-GC-μECD方法的评价为了评价SDME的方法，基质效应的影响腐殖酸(humicacid,HA)是一种天然有机高分子聚合物，广泛存在与自然界的水体中，是动植物残留通过微生物降解生成的产物，也是天然水中的主要的有机化合物，常用HA来作为基质研究其对SDME萃取的影响，从下图可以看出，低浓度的HA对萃取效率影响很小。当HA浓度大于10mg/L时，有一定的影响。不同浓度的腐殖酸对SDME萃取效率的影响

基质效应的影响腐殖酸(humicacid,HA)是一种天方法的应用性研究为了评价SDME在实际样品的应用，将该方法应用到自来水、两种河水中，将所用的水样用SDME-GC方法检测表2-2SDME方法分析水中除草剂的相对回收率、精密度和检出限除草剂自来水护城河河水小清河河水回收率RSDLODs回收率RSDLODs回收率RSDLODs甲草胺1024.80.0035889.70.0870948.10.0340乙草胺1015.20.00388510.60.0900899.50.0270异丙甲草胺1026.90.00898711.50.1140867.20.0580丙草胺963.90.0002996.80.0230985.70.0057丁草胺1007.80.0009808.40.0960836.30.0076方法的应用性研究为了评价SDME在实际样品的应用，将该方法应SDME在农药残留分析中的应用图2-7使用SDME方法分析护城河河水种添加GC-μECD色谱图，添加浓度为5μg/L，其中（1）甲草胺；（2）乙草胺；（3）异丙甲草胺；（4）丙草胺；（5）丁草胺。

SDME在农药残留分析中的应用图2-7使用SDME方法分SDME与SPME分析水体中酰胺类除草剂的比较本方法与另外一种常用的微萃取方法SPME做了比较，作为两种不同的微萃取方法，都有共同点：都是不完全萃取的方法，都有快速、简单的优点，都是集萃取、浓缩和进样于一体的前处理方法。

SDME和SPME在方法的灵敏度上没有大的区别，不过在方法的精密度上，SPME要更好一些。但是SPME操作起来需要专门的固相微萃取针，成本较SDME要高很多，进样时需要解吸附的过程，有样本记忆效应，而SDME进样时很简单。表2-3的数据来自文献journalofenvironmental.Minotoring2001,3,505-508,使用的方法是SPME-GC-ECD

表2-3SPME检测几种除草剂的LODs和RSD除草剂LOD(μg/L)R.S.D.(%)甲草胺0.0100.92乙草胺0.0100.84异丙甲草胺0.0051.82丙草胺0.0152.63丁草胺0.0101.44SDME与SPME分析水体中酰胺类除草剂的比较本方法与另外一SDME在农药残留分析中的应用

SDME自从1996年开始，到现在已经在农药残留分析中有广泛的应用，发表的文章逐年增多，目前有超过多篇的SCI文章发表，覆盖了包括杀虫剂、除草剂杀菌剂的多种农药。从分析的样本来看，主要以液体样本为主，固体样本则相对较少。这主要是因为SDME比较适合分析液体样本，而固体样本则需要首先使用有机溶剂将其萃取出来，然后再将萃取溶液浓缩或者用水稀释的方法，在用LPME富集。特点：操作非常简单，只需要一个搅拌器、一个样品瓶、一个微量进样器就可以进行操作。缺点：液滴的体积小，液滴不太稳定重现性差，萃取时间比较长。

SDME在农药残留分析中的应用SDME自从1996年开始，SDME在农药残留分析中的应用SDME在农药残留分析中的应用微萃取技术在农药残留分析中的应用课件LPME在农药残留分析中的应用文章发表在2006年，JournalofChromatographyASDME分析果汁中的农药残留LPME在农药残留分析中的应用文章发表在2006年，Jour

分散液液微萃取（DLLME）

分散液液微萃取（DLLME）DLLME的操作流程示意图与单滴微萃取方式相比，萃取溶剂由一个液滴分散成了很多个小的液滴，萃取效率更高，可以将一些目标化合物从5mL水中富集到5uL的萃取相中，理论上可以达到1000倍。分散液液微萃取（DLLME）DLLME的操作流程示意图与单滴DLLME的技术原理分散液相微萃取相当于微型化的液液萃取,是基于目标分析物在样品溶液和小体积的萃取剂之间平衡分配的过程。分配系数K为达到平衡时,分析物在萃取剂中和样品溶液中浓度的比值。分散液相微萃取只适用于亲脂性高或中等的分析物(K>500),而对于具有酸碱性的分析物,可通过控制样品溶液的pH值使分析物以非离子化状态存在,从而提高分配系数。DLLME的技术原理分散液相微萃取相当于微型化的液液萃取,是DLLME的技术原理DLLME萃取效率的计算：富集倍数的计算

回收率的计算（绝对回收率）：DLLME的绝对回收率可以达到80%以上，远大于其他的微萃取方法DLLME的技术原理DLLME萃取效率的计算：DLLME的绝影响DLLME萃取效率的因素萃取溶剂：萃取剂的选择是影响萃取效率的重要因素。萃取剂需满足两个条件:一是其密度必须大于水,这样才能通过离心的方法把水溶液与萃取剂分离;二是萃取剂要不溶于水而且对待测物的溶解能力要大,以保证取得良好的萃取效率。卤代烃的密度都比较大,所以一般都选用卤代烃为萃取剂,如卤苯、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷及四氯乙烷(烯)